JPH08168801A - Cold rolling mill for metallic sheet - Google Patents
Cold rolling mill for metallic sheetInfo
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- JPH08168801A JPH08168801A JP31205994A JP31205994A JPH08168801A JP H08168801 A JPH08168801 A JP H08168801A JP 31205994 A JP31205994 A JP 31205994A JP 31205994 A JP31205994 A JP 31205994A JP H08168801 A JPH08168801 A JP H08168801A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属板の冷間圧延機に
関し、さらに詳細には、被圧延材の断面形状や平面形状
に優れ、かつ圧延時の板破断等の耐事故性や圧延ロール
の耐久性にも優れ、安定した操業で金属板の製造が可能
な冷間圧延機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cold rolling mill for metal sheets, and more particularly, it has excellent cross-sectional shape and flat shape of a material to be rolled, and has resistance to accident such as sheet breakage during rolling and rolling. The present invention relates to a cold rolling mill having excellent roll durability and capable of producing a metal sheet with stable operation.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、圧延によって製造される各種材質
の板材(以下、これを「圧延材」という)の性状に関す
る需要家の要求はますます厳しくなっており、板厚や板
形状の高精度化が望まれている。2. Description of the Related Art In recent years, customers have become more and more demanding regarding the properties of plate materials of various materials manufactured by rolling (hereinafter referred to as "rolled materials"), and high accuracy of plate thickness and plate shape is achieved. Is desired.
【0003】図2に通常の圧延時のワークロールおよび
金属板の変形形状を示すが、一般に金属板3を圧延する
と、ワークロール1は金属板3から反力を受けて偏平変
形する。そして、この変形量は板幅端部付近で急激に減
少するため、金属板3の板幅端部では板厚が急激に減少
するエッジドロップと呼ばれる寸法精度不良部が発生す
る。このエッジドロップは、製品としての付加価値の低
下のみならず、例えば、電磁鋼板等では製品特性そのも
のの低下につながる。また、エッジドロップが発生した
金属板に製品として要求される板厚精度を付与するため
には、後工程でトリミングと呼ばれる板端部を切り落と
す処理を施す必要があり、生産効率や歩留まりの低下を
招いている。FIG. 2 shows the deformed shapes of the work roll and the metal plate during normal rolling. Generally, when the metal plate 3 is rolled, the work roll 1 is flatly deformed by the reaction force from the metal plate 3. Since the amount of deformation sharply decreases in the vicinity of the plate width end, a dimensional accuracy defect portion called edge drop occurs in which the plate thickness sharply decreases at the plate width end. This edge drop not only lowers the added value of the product, but also lowers the product characteristics itself in, for example, electromagnetic steel sheets. In addition, in order to give the plate thickness accuracy required as a product to the metal plate in which the edge drop has occurred, it is necessary to perform a process called trimming to cut off the plate end portion in the subsequent process, which lowers the production efficiency and the yield. Invited.
【0004】このエッジドロップの発生を防止する方法
としては、例えば特公昭60-51921号公報には、上下一対
のワークロールの片側端部にテーパ部を設けると共に、
ワークロールを軸方向に移動可能とし、テーパ部に板幅
端部を当接させて圧延することにより断面形状の制御を
行う方法が提案されている。As a method of preventing the edge drop, for example, Japanese Patent Publication No. 60-51921 discloses that a pair of upper and lower work rolls are provided with a taper portion at one end thereof, and
A method has been proposed in which the work roll is movable in the axial direction, and the tape width end portion is brought into contact with the work roll for rolling to control the cross-sectional shape.
【0005】しかし、冷間タンデムミルにて連続圧延を
行う場合、操業条件によって圧延材の板幅は種々変化す
るため、この方法にてエッジドロップの低減を行う場合
には、板幅の変化に合わせてワークロールのテーパ部の
位置をロール軸方向に移動させる必要がある。しかしな
がら、負荷状態にてワークロールを移動させる場合に
は、制御応答性は非常に遅くなり、かつ、操業時の板幅
変化量は 200mm程度にもなるため、テーパ部位置の設定
変更の要する時間は、時として十数秒にも及ぶ。However, when performing continuous rolling in a cold tandem mill, the strip width of the rolled material changes variously depending on operating conditions. Therefore, when the edge drop is reduced by this method, the strip width changes. In addition, it is necessary to move the position of the taper portion of the work roll in the roll axial direction. However, when the work roll is moved under load, the control response is extremely slow, and the plate width change amount during operation is about 200 mm. Sometimes reaches dozens of seconds.
【0006】そのため、板幅が大きく異なる圧延材の接
合部付近では数十メートルにもわたって板厚精度の不良
部が発生することになる。Therefore, in the vicinity of the joints of rolled materials having greatly different strip widths, a defective portion of strip thickness accuracy is generated over several tens of meters.
【0007】さらに、「薄板の冷間クロス圧延のクラウ
ン・エッジドロップ特性」第44回塑性加工連合講演会講
演論文集 308(1993)p.149-152 や「多パス圧延における
クラウン・エッジドロップ特性」平成6年度塑性加工春
期講演会講演論文集 107(1994)p.25-28 には、上下のワ
ークロールを単独あるいはバックアップロールと対にし
て、水平面内で交差させて金属板を圧延するロールクロ
ス圧延方法において、ロールクロス角を通常よりも大き
く設定し、圧延材を中伸び形状とすることによりエッジ
ドロップの低減が可能であり、冷間圧延の前段3スタン
ドでロールクロス角を大きく設定し、被圧延材をエッジ
アッププロフィルとし、4スタンド以降で通常の圧延を
行って全パス終了後のエッジドロップを低減する方法が
提案されている。この方法では、上記のテーパを有する
ワークロールを使用する圧延に比べ、比較的制御応答性
が速いので、走間変更時の不良部分を低減する事が可能
である。[0007] Further, "Crown / edge drop characteristics of cold cross rolling of thin plate" Proceedings of the 44th Joint Conference on Plastic Working, 308 (1993) p.149-152 and "Crown / edge drop characteristics in multi-pass rolling" Pp.25-28, Proceedings of the Spring 1994 Plastic Working Spring Lecture, pp.25-28 shows that upper and lower work rolls are used alone or in pairs with a backup roll to roll a metal sheet by intersecting in the horizontal plane. In the cross rolling method, the roll cross angle is set to be larger than usual and the rolled material is made to have a medium stretched shape, so that edge drop can be reduced. A method has been proposed in which the material to be rolled is an edge-up profile and ordinary rolling is performed after four stands to reduce the edge drop after the completion of all passes. In this method, the control response is relatively faster than that in the rolling using the work roll having the taper as described above, so that it is possible to reduce the defective portion when the running distance is changed.
【0008】図3は通常の圧延時の金属板の形状と圧延
反力およびロール間接触荷重の分布を示す図であり、こ
の図では金属板の下側のあるワークロールとバックアッ
プロールは省略している。板圧延では圧延形状によって
圧延反力の幅方向分布が変化し、図3(a)のような耳
波形状となる圧延では圧延反力は板端部で高い分布とな
り、図3(b)に示す中伸び形状となる圧延では板幅中
央部が高い分布となることが一般に知られている。FIG. 3 is a diagram showing the shape of a metal plate during normal rolling and the distribution of the rolling reaction force and the contact load between rolls. In this figure, the work roll and the backup roll under the metal plate are omitted. ing. In the strip rolling, the distribution of the rolling reaction force in the width direction changes depending on the rolling shape, and in the rolling having the seismic shape as shown in FIG. 3 (a), the rolling reaction force has a high distribution at the strip end, and as shown in FIG. 3 (b). It is generally known that in the rolling having the intermediate stretched shape shown, the central portion of the strip width has a high distribution.
【0009】さらに、多段式の圧延機では、ワークロー
ル1とバックアップロール2の間にも接触荷重の幅方向
分布が生じ、金属板3とワークロール1間の圧延反力の
分布に対応して、中伸び圧延では板幅中央部が高い分布
となる。このワークロール1とバックアップロール2間
の接触荷重はロールの耐久性に対して大きな影響を与
え、接触荷重が高くなりすぎた場合、長時間の使用にお
いてロール表面にクラック(亀裂)の発生や、時として
スポーリングと呼ばれる局部的な欠け落ち等のロール破
損を生じることがある。Further, in the multi-stage rolling mill, the distribution of the contact load in the width direction also occurs between the work roll 1 and the backup roll 2, which corresponds to the distribution of the rolling reaction force between the metal plate 3 and the work roll 1. In the middle elongation rolling, the central part of the strip width has a high distribution. The contact load between the work roll 1 and the backup roll 2 has a great influence on the durability of the roll, and when the contact load becomes too high, cracks are generated on the roll surface during long-term use, Roll damage such as local chipping called spalling sometimes occurs.
【0010】一方、ロールクロス圧延やテーパワークロ
ール圧延を用いた場合にも、上記のエッジドロップを低
減させるために金属板の形状を中伸びとした場合には、
板幅中央部に比べて板幅端部の伸び率が小さくなるた
め、板幅端部に大きな張力がかかり、時として耳割れや
板破断が発生するという問題がある。On the other hand, even when roll cross rolling or taper work roll rolling is used, when the metal plate is made to have a medium elongation in order to reduce the above edge drop,
Since the elongation rate at the plate width end portion is smaller than that at the plate width center portion, a large tension is applied to the plate width end portion, and there is a problem that edge cracking or plate breakage sometimes occurs.
【0011】上記のように、ロールクロス圧延やテーパ
ーワークロール圧延を適用することにより金属板端部の
エッジドロップの改善は可能だが、エッジドロップ防止
のために中伸び圧延を行う必要があり、中伸び圧延によ
り圧延方向伸び率の幅方向での差が大きくなり過大な張
力が発生するため板端部の耳割れや板破断が発生した
り、板幅中央部のロール間接触荷重の増大によりロール
破損が発生するといった問題がある。As described above, by applying roll cross rolling or taper work roll rolling, it is possible to improve the edge drop at the end of the metal plate, but it is necessary to carry out medium elongation rolling to prevent edge drop. Stretch rolling causes a large difference in the elongation in the rolling direction in the width direction, and excessive tension is generated, causing edge cracks and plate breakage at the plate edge, and increasing the contact load between rolls at the center of the plate width There is a problem such as damage.
【0012】この問題点を解決する手段としては、「テ
ーパ付ワークロールによる冷延エッジドロップの低減」
CAMP-ISIJ Vol.5 討論53(1992)p.491-494 に示されるよ
うに、凸状テーパーロールを対としてインカーブを付与
したテーパワークロールを用いる方法が提案されている
が十分な解決策とは言い難い。As means for solving this problem, "reduction of cold-rolled edge drop by taper work roll"
As shown in CAMP-ISIJ Vol.5 Discussion 53 (1992) p.491-494, a method using tapered work rolls with a pair of convex taper rolls and an incurve is proposed, but a sufficient solution is proposed. Is hard to say.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術に鑑み、被圧延材の断面形状や平面形状に優れ、か
つ圧延時の板破断等の耐事故性や圧延ロールの耐久性に
も優れ、安定した操業で金属板の製造が可能な冷間圧延
機を提供することを目的としている。DISCLOSURE OF THE INVENTION In view of the above-mentioned prior art, the present invention is excellent in the sectional shape and flat shape of the material to be rolled, and in the resistance to accidents such as plate breakage during rolling and the durability of rolling rolls. It is also an object of the present invention to provide a cold rolling mill capable of producing a metal sheet with stable and stable operation.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
技術で挙げたロールのクロス角を大きくすることで金属
板のエッジドロップを低減できるロールクロス圧延に着
目し、ロールクロス圧延で問題となる、中伸びの発生、
ワークロールとバックアップロール間の接触荷重の幅中
央部での増大、および幅方向での圧延方向伸び率の差に
よる板端部での過大な張力の発生を解消する手段につき
検討を行った結果、本発明を完成させるに至った。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have focused on roll cross rolling which can reduce the edge drop of a metal plate by increasing the roll cross angle mentioned in the above-mentioned prior art, and have problems in roll cross rolling. The occurrence of medium stretch,
As a result of examining the means for eliminating the increase in the contact load between the work roll and the backup roll in the width center part and the generation of excessive tension at the plate edge part due to the difference in the elongation in the rolling direction in the width direction, The present invention has been completed.
【0015】本発明は、ワークロールとバックアップロ
ールからなるロール群を上下に有し、上ロール群と下ロ
ール群を水平面内でクロスして金属板を圧延する冷間圧
延機において、前記ワークロールおよび/またはバック
アップロールの、金属板接触幅以内の区間に凹クラウン
を付与した金属板の冷間圧延機である。The present invention relates to a cold rolling machine which has a roll group consisting of a work roll and a backup roll on the upper and lower sides, and rolls a metal plate by crossing the upper roll group and the lower roll group in a horizontal plane. And / or a cold rolling mill for a metal plate in which a concave crown is provided in a section within the contact width of the metal plate of the backup roll.
【0016】[0016]
【作用】以下、本発明の作用について説明する。The function of the present invention will be described below.
【0017】まず、ロールクロス圧延において圧延板の
エッジドロップを低減することができる理由について説
明する。First, the reason why the edge drop of the rolled plate can be reduced in roll cross rolling will be described.
【0018】図4は、通常のワークロールを用いてロー
ルクロス圧延を行った時の、圧延方向に対して垂直な面
で切断した場合の(a)無負荷時のロール間隙分布、
(b)には無負荷時と負荷時のワークロール表面の変形
形状の拡大図と負荷時の幅方向圧延反力分布を示す図で
ある。FIG. 4 shows (a) roll gap distribution when no load is applied, when a roll cross rolling is carried out using a normal work roll, and the work is cut along a plane perpendicular to the rolling direction.
FIG. 6B is an enlarged view of the deformed shape of the work roll surface under no load and under load, and a diagram showing the widthwise rolling reaction force distribution under load.
【0019】上下のワークロール1、1’とバックアッ
プロール2、2’で上下のロール群が構成されており、
上下のロール群を水平面内でクロスさせることにより、
無負荷の状態では幅方向のロール間隙は模式的に図4
(a)に示す分布を持ち、「ペア・クロス圧延機の圧延
特性」塑性と加工,28-321(1987),1067に示されるよう
に、設定ロールクロス角度に応じて下記の(1)式で与
えられる2次式で表される。Upper and lower work rolls 1 and 1'and backup rolls 2 and 2'constitute an upper and lower roll group.
By crossing the upper and lower roll groups in the horizontal plane,
In the unloaded state, the roll gap in the width direction is schematically shown in FIG.
As shown in “Rolling characteristics of pair / cross rolling mill” Plasticity and processing, 28-321 (1987), 1067, it has the distribution shown in (a) and the following formula (1) is used according to the set roll cross angle. It is expressed by a quadratic equation given by
【0020】 Cw ={2z2 tan2θ/Dw }×103 (1) ここで、Cw :ロール間隙分布(μm)、z:ロール幅
中央部からの距離(mm)、θ:ロールクロス角(度)、
および、Dw :ワークロール径(mm)である。Cw = {2z 2 tan 2 θ / Dw} × 10 3 (1) where Cw: roll gap distribution (μm), z: distance from roll width center (mm), θ: roll cross angle (Every time),
And Dw: Work roll diameter (mm).
【0021】無負荷時に図4(a)となるような間隙分
布にて金属板3を圧延した場合、板中央部は圧下量が大
きく、一方、板端部では圧下量が小さくなるため幅方向
の圧延方向伸びに差が生じ、板端部の張力が大きくなる
ことで圧延板に中伸びが発生する。この時のワークロー
ル1、1’に発生する圧延反力は、先に図3(b)に示
したのと同様に幅中央部が高くなる分布を持つ。When the metal plate 3 is rolled with a gap distribution as shown in FIG. 4 (a) when no load is applied, the amount of reduction is large at the center of the plate, while the amount of reduction is small at the end of the plate, so the width direction is reduced. There is a difference in the elongation in the rolling direction, and the tension at the edge of the plate increases, so that the rolled plate undergoes intermediate elongation. At this time, the rolling reaction force generated on the work rolls 1 and 1'has a distribution in which the width center portion becomes higher as in the case shown in FIG. 3 (b).
【0022】また、圧延反力の幅方向分布によってロー
ルの変形形状も変化し、圧延反力の高い板幅中央部分で
は、ロールはより大きな変形を受け、反力の小さい板端
部ではロールの変形量は小さくなるため、図4(b)に
示すように、無負荷状態(変形前のワークロール表面)
で凸型のロール表面形状が、負荷時(変形後のワークロ
ール表面)には幅方向に生じる圧下量の差を打ち消すよ
うに働く、一般的に“張力のフィードバック効果”と呼
ばれる効果により、板幅中央部では幅方向でほぼ一定の
間隙分布となる。Further, the deformed shape of the roll also changes depending on the distribution of the rolling reaction force in the width direction, the roll undergoes greater deformation at the central portion of the strip width where the rolling reaction force is high, and at the plate end where the reaction force is small, Since the amount of deformation is small, as shown in FIG. 4B, there is no load (work roll surface before deformation).
With the convex roll surface shape, when the load (work roll surface after deformation) works to cancel the difference in the amount of reduction that occurs in the width direction, the effect is commonly called the "tension feedback effect" At the center of the width, the gap distribution is almost constant in the width direction.
【0023】さらに、圧延板はロール間隙の分布によっ
て生じた圧延方向伸びの差を打ち消すように幅方向にも
変形し、板端部では幅縮みが生じ、板端部近傍では圧下
量も少ないため、“張力のフィードバック効果”が緩和
されて初期のロール間隙分布の影響が圧延後も残る。Further, the rolled plate is also deformed in the width direction so as to cancel the difference in elongation in the rolling direction caused by the distribution of the roll gap, the width contraction occurs at the plate end, and the reduction amount near the plate end is small. , The "feedback effect of tension" is alleviated, and the effect of the initial roll gap distribution remains after rolling.
【0024】それにより、図4(b)に示す変形後のワ
ークロール表面の形状に対応して、幅中央部は“張力の
フィードバック効果”によりほぼ一定の板厚で、板端部
のみはその効果がなくエッジアップとなった板厚分布と
なる。As a result, in accordance with the shape of the deformed work roll surface shown in FIG. 4 (b), the width center part has a substantially constant plate thickness due to the "tension feedback effect", and only the plate end part has the same thickness. The plate thickness distribution has no effect and has an edge up.
【0025】この現象は、(1)式にてロールクロス角
を変化させた場合、あるいは、ワークロールに従来の凸
クラウンを付与した場合でも、上下のロール間に形成さ
れる幾何学的な間隙分布に応じて、幅方向の圧延方向伸
びの差が変化し、前記の“張力のフィードバック効果”
によって圧延反力の分布が変化することで、圧延時のロ
ール間隙分布は、板幅中央部では、ほぼ一定の分布を保
ちつつ、板端部ではロールクロス角およびロールクラウ
ンに応じた形状となる。This phenomenon is caused by the geometrical gap formed between the upper and lower rolls even when the roll cross angle is changed by the formula (1) or when the work roll is provided with a conventional convex crown. Depending on the distribution, the difference in elongation in the rolling direction in the width direction changes, and the above-mentioned "tension feedback effect"
By changing the distribution of the rolling reaction force, the roll gap distribution during rolling has a shape corresponding to the roll cross angle and roll crown at the plate edge while maintaining a substantially constant distribution at the center of the plate width. .
【0026】したがって、ロールクロス圧延で、(1)
式に示す2次の間隙分布を付与して圧延することで板端
部のみにエッジアップを生じせしめることが可能であ
り、ロールクロス角を大きくすることによって、幅中央
部は一定板厚を保ちつつ、エッジアップ量を大きくする
ことができる。Therefore, in roll cross rolling, (1)
It is possible to cause edge-up only at the plate edge by applying the secondary gap distribution shown in the formula and rolling. By increasing the roll cross angle, the width center maintains a constant plate thickness. At the same time, the edge-up amount can be increased.
【0027】ところで、ワークロール1、1’およびバ
ックアップロール2、2’は、圧延反力およびロール間
接触荷重によってそれぞれ曲げ変形や接触変形を受ける
が、ワークロール1、1’とバックアップロール2、
2’の径の違いや、荷重分布の差によって撓み量は異な
り、ワークロール1、1’の方がより大きな曲げを受
け、ワークロールとバックアップロール間の接触変形も
幅中央部で大きくなるため、接触荷重分布も幅中央部が
高い分布となる。By the way, the work rolls 1, 1'and the backup rolls 2, 2'are subject to bending deformation and contact deformation due to the rolling reaction force and the contact load between the rolls, respectively.
The amount of deflection differs depending on the difference in diameter of 2'and the difference in load distribution, work rolls 1 and 1'become more bent, and the contact deformation between the work roll and the backup roll also increases at the width center part. The contact load distribution is also high in the width center part.
【0028】さらに、ロールクロス角を大きくするほど
板幅中央部分と板端部の圧延方向伸びの差は大きくな
り、板端部に過大な張力が発生すると共に、圧延反力は
幅中央部で過大となる。それにより、ワークロール1、
1’とバックアップロール2、2’間の接触変形は、板
中央部がますます大きくなるため、接触荷重は幅中央部
で過大となる。Further, as the roll cross angle is increased, the difference in elongation in the rolling direction between the central portion of the strip width and the strip end portion becomes large, excessive tension is generated at the strip end portion, and the rolling reaction force at the strip width central portion is increased. Be too large. As a result, work roll 1,
The contact deformation between the 1'and the backup rolls 2 and 2'becomes larger in the plate central part, so that the contact load becomes excessive in the width central part.
【0029】そのため、ロールクロス圧延を適用するこ
とで、エッジドロップは防止できるが、中伸びによる平
坦度不良と共に、ロール間の接触荷重の増大による、ロ
ールの欠けやスポーリングといったロール破損や、板端
部の過大な張力による圧延材の耳割れや板破断の発生と
いう問題がある。Therefore, by applying roll cross rolling, edge drop can be prevented, but with flatness failure due to middle elongation, roll damage such as chipping and spalling of roll due to increase in contact load between rolls, and plate rolling. There is a problem that the edge of the rolled material is cracked or the plate is broken due to excessive tension at the ends.
【0030】上述の問題点を解決するためには、ロール
間隙分布によって生じる幅中央部と板端部での圧下量の
差を小さくすると共に、幅中央部でのワークロールとバ
ックアップロール間の接触変形量を小さくすることが必
要である。In order to solve the above-mentioned problems, the difference in the amount of reduction between the width center portion and the plate end portion caused by the roll gap distribution is reduced, and the contact between the work roll and the backup roll at the width center portion is reduced. It is necessary to reduce the amount of deformation.
【0031】図1は本発明の冷間圧延機に用いるワーク
ロールおよびバックアップロールの形状の一例を示す正
面図である。この例ではワークロール1、1’の幅中央
部に凹クラウン4を付与した形状を有しており、凹クラ
ウン4の領域は、圧延板の板幅よりも狭い範囲に限定さ
れている。FIG. 1 is a front view showing an example of the shapes of work rolls and backup rolls used in the cold rolling mill of the present invention. In this example, the work rolls 1 and 1 ′ have a shape in which a concave crown 4 is provided at the center of the width, and the region of the concave crown 4 is limited to a range narrower than the plate width of the rolled plate.
【0032】図5は、本発明のワークロールを用いてロ
ールクロス圧延を行った時の、圧延方向に対して垂直な
面で切断した場合の(a)無負荷時のロール間隙分布、
(b)には無負荷時と負荷時のワークロール表面の変形
形状の拡大図と負荷時の幅方向圧延反力分布を示す図で
ある。FIG. 5 shows (a) roll gap distribution when no load is applied, when a roll cross rolling is carried out using the work roll of the present invention and the work is cut in a plane perpendicular to the rolling direction.
FIG. 6B is an enlarged view of the deformed shape of the work roll surface under no load and under load, and a diagram showing the widthwise rolling reaction force distribution under load.
【0033】このワークロール1、1’とバックアップ
ロール2、2’を各々ペアで上下のロール群として無負
荷の状態で上下のロール群を水平面内で交差させた場
合、幾何学的なロール間隙分布は図5(a)に示すよう
に、圧延板と接触する面で、凹クラウン4を付与した部
分がロールクロスによって生じる凸型の間隙分布と相殺
され、フラットに近い形状となり、凹クラウン4を付与
していない板端部相当位置では図4(a)の通常のワー
クロール1、1’と同様の間隙分布となっている。ま
た、ワークロール1、1’とバックアップロール2、
2’と接する面では、凹クラウンを付与した部分が間隙
となっている。When the work rolls 1 and 1'and the backup rolls 2 and 2'are paired as upper and lower roll groups and the upper and lower roll groups are crossed in a horizontal plane without load, a geometrical roll gap is obtained. As shown in FIG. 5 (a), the distribution of the concave crown 4 on the surface contacting the rolled plate is offset by the convex gap distribution generated by the roll cloth, resulting in a shape close to a flat shape. At the position corresponding to the plate end portion where no mark is given, the gap distribution is similar to that of the normal work rolls 1 and 1'of FIG. Also, work rolls 1, 1'and backup rolls 2,
On the surface in contact with 2 ', the portion provided with the concave crown is a gap.
【0034】無負荷時に図5(a)となるような間隙分
布にて金属板を圧延した場合、図5(b)の変形前後で
のワークロール表面位置からも分かるように、板中央部
と板端部の圧下量の差は、通常のワークロールを用いた
場合と比べて小さくなり、幅方向での圧延方向伸びの差
も小さくなる。また、板端部の張力も小さくなるため圧
延板への中伸びの発生も防止することができる。この時
のワークロールに発生する圧延反力は図5(b)に示す
ように中央部と板端部の差が減少し、図4(b)の通常
のワークロールを用いた場合と比べ、幅中央部の過大な
圧延反力を防止することが可能である。When a metal plate is rolled with a gap distribution as shown in FIG. 5 (a) when no load is applied, it can be seen from the work roll surface position before and after deformation in FIG. The difference in the amount of reduction at the plate end is smaller than that in the case where a normal work roll is used, and the difference in the elongation in the rolling direction in the width direction is also small. Further, since the tension at the plate end is also reduced, it is possible to prevent the medium elongation of the rolled plate. The rolling reaction force generated on the work rolls at this time is such that the difference between the central portion and the plate end portion decreases as shown in FIG. 5 (b), and compared with the case of using the normal work rolls of FIG. 4 (b), It is possible to prevent an excessive rolling reaction force at the center of the width.
【0035】さらに、ワークロール1、1’とバックア
ップロール2、2’間も中央部の間隙の効果によって接
触変形量が小さくなり、ロール間の接触荷重も低下す
る。Further, the amount of contact deformation between the work rolls 1 and 1'and the backup rolls 2 and 2'is also reduced by the effect of the gap in the central portion, and the contact load between the rolls is also reduced.
【0036】一方、板端部では通常のワークロール1、
1’を用いた場合と同様に、ロールクロスによるロール
間隙付与の効果により、エッジアップを生じせしめるこ
とが可能である。On the other hand, at the plate end, a normal work roll 1,
Similar to the case of using 1 ′, it is possible to cause edge-up by the effect of providing the roll gap by the roll cloth.
【0037】すなわち、通常のワークロールを用いてロ
ールクロス圧延を行った場合の板端部のエッジアップ発
生効果を生かし、さらに、通常のワークロールを用いた
場合に圧延反力が過大となる幅中央部にのみ凹クラウン
を設けて圧延反力を低減して圧延板の平坦度改善と共
に、板破断やロール破損を防止するものである。ここ
で、凹クラウンの領域を圧延板の板幅よりも狭い範囲に
限定した理由は、圧延板の板幅以上の範囲に凹クラウン
を付与した場合には、通常のワークロールを用いてロー
ルクロス圧延を行った場合に得られる凸型のロール間隙
分布が凹クラウンと相殺されて、板端部も含めて全板幅
が接触するロール面がフラットに近い形状となり、板端
部の圧下量が大きくなるためエッジドロップが発生す
る。一方、板幅に対してクラウンを付与する範囲が狭す
ぎると幅中央部の圧延反力の低下が不十分となり、凹ク
ラウン付与による圧延反力の低減効果が得られず中伸び
による平坦度不良や板破断等が発生する場合がある。That is, the edge-up generation effect of the plate end portion when the roll cross rolling is performed using the normal work rolls is utilized, and the rolling reaction force becomes excessively large when the normal work rolls are used. The concave crown is provided only in the central portion to reduce the rolling reaction force, improve the flatness of the rolled plate, and prevent the plate from breaking and the roll from breaking. Here, the reason for limiting the region of the concave crown to a range narrower than the plate width of the rolled plate is that when a concave crown is provided in a range of the plate width of the rolled plate or more, a roll cloth is used using a normal work roll. The convex roll gap distribution obtained when rolling is offset by the concave crown, and the roll surface in contact with the entire plate width including the plate end becomes a shape close to flat, and the amount of reduction at the plate end is Since it becomes large, edge drop occurs. On the other hand, if the range to which the crown is applied is too narrow with respect to the strip width, the reduction of the rolling reaction force at the center of the width becomes insufficient and the effect of reducing the rolling reaction force due to the provision of the concave crown cannot be obtained, resulting in poor flatness due to medium elongation. Or plate breakage may occur.
【0038】したがい、凹クラウンを付与する幅は範囲
を圧延板の板幅より狭い範囲としたが、好ましくは板幅
の 1/2以上で、板幅より 100mm以上狭い幅の凹クラウン
をロールに設けるのが好ましい。Therefore, the width for giving the concave crown is set to a range narrower than the plate width of the rolled plate, but it is preferable that the concave crown having a width of 1/2 or more of the plate width and 100 mm or more narrower than the plate width is formed on the roll. It is preferably provided.
【0039】なお、付与する凹クラウンの形状や大きさ
に関しては、種々の組み合わせが考えられ、2次曲線、
3次曲線、サインカーブなど種々の曲線形状で与えるこ
とができるが、ロールクロスにより生成されるロール間
隙分布の形状に近いものが望ましく、また、ワークロー
ルとバックアップロールとの接触荷重の局所的な増大を
防ぐため、出来るだけ曲率を大きくするのがよい。Regarding the shape and size of the concave crown to be given, various combinations are conceivable, and a quadratic curve,
It can be given in various curve shapes such as a cubic curve and a sine curve, but it is desirable that it is close to the shape of the roll gap distribution generated by the roll cloth, and the contact load between the work roll and the backup roll is locally To prevent the increase, it is better to make the curvature as large as possible.
【0040】図6に本発明のワークロールクラウンの形
状の例を拡大して示すが、まず、圧延材の板幅から凹ク
ラウンの幅(L0 ×2)、およびロールクロス圧延での
適正なロールクロス角等から(1)式から求まる所定の
ロール中央部の凹クラウン量Cw0を決め、以下の(2)
式、(3)式により近似して全体のロール形状を決定す
ればよい。FIG. 6 shows an enlarged example of the shape of the work roll crown of the present invention. First, from the strip width of the rolled material to the width of the concave crown (L 0 × 2), and an appropriate value in roll cross rolling. A predetermined amount Cw 0 of concave crown at the center of the roll obtained from the formula (1) from the roll cross angle etc. is determined, and the following (2)
The entire roll shape may be determined by approximation with the equation (3).
【0041】 Cw =Cw0{1+cos(πz/L0 )} (z≦L0 ) (2) Cw =0 (z>L0 ) (3) ここで、Cw :ロール間隙分布(μm)、z:ロール幅
中央部からの距離(mm)、Cw0:凹クラウン中心でのク
ラウン量(μm)、L0 :凹クラウンを付与する領域の
中心からの距離(mm)、およびπ:円周率である。Cw = Cw 0 {1 + cos (πz / L 0 )} (z ≦ L 0 ) (2) Cw = 0 (z> L 0 ) (3) where Cw: roll gap distribution (μm), z : Distance from central roll width (mm), Cw 0 : amount of crown at concave crown center (μm), L 0 : distance from center of region to which concave crown is applied (mm), and π: circumference ratio Is.
【0042】また、図7は凹クラウンを有するバックア
ップロールを用いてロールクロス圧延を行った時の、圧
延方向に対して垂直な面で切断した場合の(a)無負荷
時のロール間隙分布、(b)には無負荷時と負荷時のワ
ークロール表面の変形形状の拡大図と負荷時の幅方向圧
延反力分布を示す図である。Further, FIG. 7 shows (a) roll gap distribution under no load when roll cross rolling is carried out using a backup roll having a concave crown, and cut at a plane perpendicular to the rolling direction, FIG. 6B is an enlarged view of the deformed shape of the work roll surface under no load and under load, and a diagram showing the widthwise rolling reaction force distribution under load.
【0043】バックアップロール2、2’に凹クラウン
4を付与して、無負荷時に図7(a)となるような間隙
分布にて金属板3を圧延した場合、無負荷時の間隙分布
は図4(a)の通常ロールを用いた場合と同様である
が、ワークロール1、1’とバックアップロール2、
2’の間に凹クラウン4による間隙があるため、圧延時
にワークロール1、1’は変形するが、ワークロール
1、1’とバックアップロール2、2’間の中央部の間
隙の効果により接触変形量が小さくなり、中央部の接触
荷重が低下する。また、ワークロール1、1’はバック
アップロール2、2’の凹クラウンの形状に沿ってたわ
むため、板中央部と板端部の圧下量は、通常のバックア
ップロール2、2’を用いた場合と比べて小さくなり、
幅方向での圧延方向伸びも小さくなる。また、板端部の
張力も小さくなるため圧延板への中伸びも防止すること
ができる。この時のワークロール1、1’に発生する圧
延反力は図7(b)に示すように中央部と板端部の差が
減少し、ワークロールに凹クラウンを付与した図5
(b)と同様の結果となるため、幅中央部の過大な圧延
反力を防止することが可能である。When a concave crown 4 is provided on the backup rolls 2 and 2'and the metal plate 3 is rolled with a gap distribution as shown in FIG. 4 (a) is the same as the case of using the normal rolls, except that the work rolls 1 and 1'and the backup roll 2,
The work rolls 1 and 1'deform during rolling because there is a gap due to the concave crown 4 between 2 ', but contact occurs due to the effect of the gap in the central portion between the work rolls 1 and 1'and the backup rolls 2 and 2'. The amount of deformation is reduced, and the contact load at the center is reduced. Further, since the work rolls 1 and 1'bend along the shape of the concave crowns of the backup rolls 2 and 2 ', the reduction amount of the plate central portion and the plate end portion is when the normal backup rolls 2 and 2'are used. Smaller than
The elongation in the rolling direction in the width direction is also small. Further, since the tension at the edge of the plate is also reduced, it is possible to prevent intermediate elongation of the rolled plate. As for the rolling reaction force generated on the work rolls 1 and 1 ′ at this time, as shown in FIG. 7B, the difference between the central portion and the plate end portion is reduced, and the work roll is provided with a concave crown.
Since the result is similar to that of (b), it is possible to prevent an excessive rolling reaction force at the width center portion.
【0044】以上より、本発明の効果はワークロールの
みならず、バックアップロールに同様の凹クラウンを付
与した場合でも同様の効果が得られる。さらには、凹ク
ラウンをワークロールとバックアップロールの両方に付
与しても同様の効果が得られることは言うまでもない。From the above, the effect of the present invention can be obtained not only when the work roll but also when the backup roll is provided with the same concave crown. Further, it goes without saying that the same effect can be obtained by providing the concave crown to both the work roll and the backup roll.
【0045】[0045]
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明の効果を説明
する。EXAMPLES The effects of the present invention will be described below based on examples.
【0046】(実施例1)図6に示すような凹型のクラ
ウンを付与したワークロールを使用して金属板のロール
クロス圧延を行った。ワークロール径: 550mmφ、バッ
クアップロール径:1500mmφ、ロール胴長:1800mmの4
Hiのペアクロス圧延機を用い、板厚 2.0mm、幅1200mm
の普通鋼からなる金属板を圧下率30%で圧延した。上下
のワークロールには、(2)式で表される凹クラウンを
付与し、凹クラウン形状は、L0 =400mm、Cw0=30μ
mとした。ロールクロス角θは 1.0゜に設定した。な
お、圧延油としては40℃にける粘度が 40cStの鉱油系圧
延油をエマルションにて使用し、450m/minの圧延速度で
圧延を行った。(Example 1) Roll cross rolling of a metal plate was carried out using a work roll provided with a concave crown as shown in FIG. Work roll diameter: 550mmφ, backup roll diameter: 1500mmφ, roll body length: 1800mm 4
Using Hi's pair cross rolling machine, plate thickness 2.0mm, width 1200mm
The metal plate made of the ordinary steel of was rolled at a reduction rate of 30%. The upper and lower work rolls are provided with a concave crown represented by the formula (2). The concave crown shape is L 0 = 400 mm, Cw 0 = 30 μm.
m. The roll cross angle θ was set to 1.0 °. As the rolling oil, a mineral oil rolling oil having a viscosity of 40 cSt at 40 ° C. was used in an emulsion, and rolling was performed at a rolling speed of 450 m / min.
【0047】また、比較材として、凹クラウンを付与し
ない通常のワークロールを用い、ロールクロス角 1.0
゜、および、 0.3゜に設定した条件にても圧延を行っ
た。As a comparative material, a normal work roll not provided with a concave crown was used, and the roll cross angle was 1.0.
Rolling was also carried out under the conditions set to 0 ° and 0.3 °.
【0048】図8に圧延材の板幅方向の板厚偏差を、図
9に圧延材の板幅方向位置における急峻度を示す。図8
からは圧延後の金属板における板幅方向の断面形状が、
図9からはその平面形状が分かる。なお、板厚偏差は圧
延材の板中央部を基準とした板幅方向の板厚偏差であ
る。また、急峻度は板幅方向各位置と板中央部における
圧延方向の伸び差を換算したものであり、急峻度が負と
は板中央部に比べて伸びが小さい状態(いわゆる中伸び
の状態)を表し、急峻度が正とは板中央部より伸びが大
きな状態(いわゆる耳波の状態)を表す。FIG. 8 shows the plate thickness deviation of the rolled material in the plate width direction, and FIG. 9 shows the steepness at the position of the rolled material in the plate width direction. FIG.
From, the cross-sectional shape in the width direction of the metal plate after rolling,
The planar shape can be seen from FIG. The plate thickness deviation is a plate thickness deviation in the plate width direction with reference to the plate central portion of the rolled material. The steepness is calculated by converting the difference in elongation in the rolling direction between each position in the strip width direction and the central part of the strip. When the steepness is negative, the elongation is small compared to the central part of the strip (so-called medium stretch state). The positive steepness means a state in which the elongation is larger than the central portion of the plate (so-called ear wave state).
【0049】図8、図9から、通常のワークロールを用
いてロールクロス角 0.3゜にて圧延を行った条件(図中
の△)では、急峻度はほぼ0で、平坦形状が得られてい
るが、板厚偏差は、板端部で大きなエッジドロップが生
じている。それに対して、通常のワークロールを用いて
ロールクロス角 1.0゜で圧延を行った条件(図中の□)
では、板厚偏差は板端部でもほぼ矩形の断面を保ち、や
やエッジアップしているが、急峻度は−2%以上と大き
な中伸び形状になっており、板端部に過大な張力が発生
していることがわかる。From FIG. 8 and FIG. 9, the steepness is almost 0 and a flat shape is obtained under the condition of rolling with a roll cross angle of 0.3 ° using a normal work roll (Δ in the figure). However, as for the plate thickness deviation, a large edge drop occurs at the plate end. On the other hand, the conditions under which a normal work roll was used to roll at a roll cross angle of 1.0 ° (□ in the figure)
As for the plate thickness deviation, the plate has a rectangular cross section even at the plate edge and is slightly edged up, but the steepness is -2% or more, which is a large intermediate stretch shape, and excessive tension is applied to the plate edge. You can see that it is occurring.
【0050】これらの比較例に対して、本発明例(図中
の○)では、板厚偏差は矩形断面を保ち、従来のワーク
ロールを用いた場合と同様にロールクロスの効果が現れ
ている。一方、急峻度は−1%以下で、やや中伸び形状
となっているものの、従来例に比べ大幅に伸び歪み差が
緩和され、板端部に生じる引張力が減少することが分か
る。In contrast to these comparative examples, in the example of the present invention (◯ in the figure), the plate thickness deviation keeps a rectangular cross section, and the effect of roll cloth appears as in the case of using the conventional work roll. . On the other hand, the steepness is -1% or less, and although the shape is slightly medium, it is understood that the difference in elongation strain is remarkably reduced as compared with the conventional example, and the tensile force generated at the plate end portion is reduced.
【0051】(実施例2)次に、本発明例について、ロ
ールの凹クラウン量とロールクロス角の影響について調
査を行った。実施例1と同様の圧延機および圧延板を用
い、ロールクロス角θと(2)式における凹クラウン量
Cw0を種々変化させた時のエッジドロップ量と急峻度を
測定した。なお、圧下率は30%、圧延油としては40℃に
おける粘度が 40cStの鉱油系圧延油をエマルションにて
使用し、450m/minの圧延速度で圧延を行った。(Embodiment 2) Next, with respect to the present invention example, the influence of the concave crown amount of the roll and the roll cross angle was investigated. Using the same rolling mill and rolling plate as in Example 1, the edge drop amount and the steepness were measured when the roll cross angle θ and the concave crown amount Cw 0 in the equation (2) were variously changed. A rolling oil was 30%, and a rolling oil was a mineral oil rolling oil having a viscosity of 40 cSt at 40 ° C., which was used as an emulsion, and rolling was performed at a rolling speed of 450 m / min.
【0052】図10には、ロールクロス角と圧延材のエ
ッジドロップ量の関係を、図11には、ロールクロス角
と急峻度との関係を示す。なお、エッジドロップ量は板
端から75mm位置と15mm位置での板厚差、E75-15 で、急
峻度は板端から15mm位置の急峻度λ15で評価した。ま
た、図中の記号で○は、Cw0=60μmの凹クラウンを付
与したロール、□は、Cw0=30μmの凹クラウンを付与
したロール、△は、凹クラウンのない通常のロールを用
いて圧延した結果である。FIG. 10 shows the relationship between the roll cross angle and the edge drop amount of the rolled material, and FIG. 11 shows the relationship between the roll cross angle and the steepness. The edge drop amount was evaluated by the difference in plate thickness between the positions 75 mm and 15 mm from the plate edge, E 75-15 , and the steepness was evaluated by the steepness λ 15 at the position 15 mm from the plate end. Further, in the symbols in the figure, ◯ is a roll having a concave crown of Cw 0 = 60 μm, □ is a roll having a concave crown of Cw 0 = 30 μm, and Δ is a normal roll having no concave crown. This is the result of rolling.
【0053】図10から、エッジドロップ量E
75-15 は、ロールの幅中央部に付与した凹クラウンの大
きさによらずロールクロス角と共に減少している。従っ
て、本発明における凹クラウンがエッジ近傍の板プロフ
ィルに与える影響は小さく、ロールクロス圧延によりエ
ッジドロップを減少させることができることが分かる。From FIG. 10, the edge drop amount E
75-15 decreased with the roll cross angle regardless of the size of the concave crown provided at the center of the width of the roll. Therefore, it is understood that the concave crown in the present invention has a small influence on the plate profile near the edge, and the roll cross rolling can reduce the edge drop.
【0054】一方、図11から、圧延後の金属板の急峻
度は、ロールクロス角の増大に伴い耳波から中伸び傾向
へと変化するが、本発明における凹クラウンの大きさに
依存し、凹クラウンが大きくなるほど急峻度は耳波傾向
(中伸び形状は緩和される)となり、本発明の凹クラウ
ンの付与により金属板の平坦度が改善されることが分か
る。On the other hand, as shown in FIG. 11, the steepness of the rolled metal sheet changes from an ear wave to an intermediate elongation tendency as the roll cross angle increases, but it depends on the size of the concave crown in the present invention. It can be seen that as the concave crown becomes larger, the steepness tends to be an ear wave (the middle stretched shape is relaxed), and the flatness of the metal plate is improved by providing the concave crown of the present invention.
【0055】(実施例3)次に、本発明の金属板の板幅
および板厚の影響について調査を行った。実施例1と同
様の圧延機および圧延板を用い、板厚および板幅を種々
変化させて実験を行った。この時、圧延後の金属板の形
状の急峻度が一定値(急峻度λ15=−1%)となるよう
にロールクロス角を設定した。Example 3 Next, the influence of the plate width and plate thickness of the metal plate of the present invention was investigated. The same rolling mill and rolling plate as in Example 1 were used, and various thickness and width tests were carried out. At this time, the roll cross angle was set such that the steepness of the shape of the rolled metal plate was a constant value (steepness λ 15 = -1%).
【0056】なお、上下ワークロール幅中央部に付与し
た凹クラウンは形状は、(2)式で、L0 = 300mm、C
w0=30μmとした。ここで、圧下率30%、圧延油として
は40℃における粘度が 40cStの鉱油系圧延油をエマルシ
ョンにて使用し、450m/minの圧延速度で圧延を行った。The shape of the concave crown provided in the central portion of the width of the upper and lower work rolls is expressed by the formula (2), L 0 = 300 mm, C
w 0 = 30 μm. Here, a rolling reduction oil was 30%, and a rolling oil was a mineral oil rolling oil having a viscosity of 40 cSt at 40 ° C., which was used in an emulsion, and rolling was performed at a rolling speed of 450 m / min.
【0057】図12に金属板の母材の板幅および板厚を
変化させた時のエッジドロップ改善量の関係を示す。な
お、エッジドロップ改善量は、従来例(通常のワークロ
ールを用いたロールクロス圧延)のエッジドロップ量E
75-15 に対する本発明例でのエッジドロップ量E75-15
の改善量(従来例のエッジドロップ量と本発明例のエッ
ジドロップ量の差)で評価した。FIG. 12 shows the relationship between the edge drop improvement amounts when the width and thickness of the base material of the metal plate are changed. The edge drop improvement amount is the edge drop amount E in the conventional example (roll cloth rolling using a normal work roll).
Edge drop amount in the present invention embodiment for 75-15 E 75-15
Was evaluated (the difference between the edge drop amount of the conventional example and the edge drop amount of the present invention example).
【0058】この結果から、金属板の板幅とワークロー
ルに付与した凹クラウンの幅の関係には有効な範囲があ
り、板幅が凹クラウンの幅と同じ程度の場合(板幅が 6
00mmに相当する)には、本発明によるエッジドロップの
改善効果は小さい。これは、ロールクロスによって形成
される凸型のロール間隙分布が凹クラウンと相殺され、
板端部でのクラウンの効果が打ち消されるためである。From these results, there is an effective range for the relationship between the plate width of the metal plate and the width of the concave crown applied to the work roll, and when the plate width is about the same as the width of the concave crown (the plate width is 6
(Corresponding to 00 mm), the effect of improving the edge drop according to the present invention is small. This is because the convex roll gap distribution formed by the roll cloth is offset by the concave crown,
This is because the effect of the crown at the plate edge is canceled.
【0059】一方、板幅がワークロールに付与した凹ク
ラウンの幅に対して大きくなりすぎる場合、すなわち本
実施例では板幅が1400mm(クラウン付与幅の約 2.3倍に
相当する)以上になると、エッジドロップの改善効果は
小さくなる。これは、板幅が広いほど平坦が崩れやす
く、また、付与した凹クラウンのによる中伸び形状の緩
和効果が小さく、通常の圧延とあまり差が無くなること
に起因する。On the other hand, when the plate width is too large with respect to the width of the concave crown applied to the work roll, that is, when the plate width is 1400 mm (corresponding to about 2.3 times the crown applied width) or more, The effect of improving edge drop is reduced. This is because the flatness is more likely to collapse as the plate width is wider, and the effect of relaxing the middle stretched shape by the recessed crown provided is small, and there is not much difference from normal rolling.
【0060】したがい、先に作用で述べたように、凹ク
ラウンを付与する幅は範囲を圧延板の板幅より狭い範囲
としたが、好ましくは板幅の 1/2以上で、板幅より 100
mm以上狭い幅の凹クラウンをロールに設けるのが好まし
い。Therefore, as described above in the operation, the width for giving the concave crown is set to a range narrower than the plate width of the rolled plate, but it is preferably 1/2 or more of the plate width and 100% of the plate width.
It is preferable to provide the roll with a concave crown having a width narrower than mm.
【0061】しかし、これらの場合でも、同一形状に対
するエッジドロップ低減量は従来方法に比べて同程度で
あり、板幅と凹クラウン領域の幅が適正な関係でない場
合でも、本発明方法が操業を阻害することはなく、通常
の操業を行うことが可能である。However, even in these cases, the amount of edge drop reduction for the same shape is about the same as that of the conventional method, and the method of the present invention can operate even if the plate width and the width of the concave crown region are not in an appropriate relationship. Normal operation is possible without any hindrance.
【0062】一方、金属板の母材板厚の影響は、板厚が
厚いほどエッジドロップ改善量は大きく、また、凹クラ
ウンの幅に対する金属板の板幅の有効範囲も広くなる。On the other hand, the influence of the base metal plate thickness of the metal plate is that the larger the plate thickness, the greater the edge drop improvement amount, and the wider the effective range of the plate width of the metal plate with respect to the width of the concave crown.
【0063】実際の生産ラインにおける操業では、供さ
れる金属板の板幅、板厚、および、材質は多岐にわたる
ため、同一の凹クラウンの形状では、全てのサイズ、材
質にて本発明方法の効果を十分に発揮することは困難で
あるが、例えば、図12のような制御特性をテーブルと
して保有し、ワークロールの交換毎に、生産のスケジュ
ールに応じて、最も平均的なサイズ、もしくは特にエッ
ジドロップを小さく管理する必要のあるものに対して適
正な凹クラウン形状を設定すれば良い。In the actual operation in the production line, since the plate width, the plate thickness and the material of the metal plate to be supplied are various, in the same concave crown shape, the method of the present invention can be applied to all sizes and materials. Although it is difficult to sufficiently exert the effect, for example, the control characteristic as shown in FIG. 12 is held as a table, and the most average size, or particularly, according to the production schedule every time the work rolls are replaced. An appropriate concave crown shape may be set for those for which it is necessary to manage the edge drop small.
【0064】(実施例4)図7に示すような凹型のクラ
ウンを付与したバックアップロールを使用し、ワークロ
ールには凹クラウンを付与せずに、実施例1と同様の圧
延機および圧延板を用いて金属板のロールクロス圧延を
行った。上下のバックアップロールには、(2)式で表
される凹クラウンを付与し、凹クラウン形状は、実施例
1と同じくL0 = 400mm、Cw0=30μmとした。ロール
クロス角θは 1.0゜に設定した。なお、圧延油としては
40℃における粘度が 40cStの鉱油系圧延油をエマルショ
ンにて使用し、450m/minの圧延速度で圧下率30%の圧延
を行った。(Embodiment 4) A backup roll having a concave crown as shown in FIG. 7 was used, and the work roll was not provided with a concave crown. The metal sheet was used for roll cross rolling. The upper and lower backup rolls were provided with a concave crown represented by the formula (2), and the concave crown shape was L 0 = 400 mm and Cw 0 = 30 μm as in Example 1. The roll cross angle θ was set to 1.0 °. In addition, as rolling oil
A mineral oil-based rolling oil having a viscosity of 40 cSt at 40 ° C. was used in an emulsion, and rolling was performed at a rolling speed of 450 m / min and a reduction rate of 30%.
【0065】また、比較材として、凹クラウンを付与し
ない通常のバックアップロールを用い、ロールクロス角
1.0゜、および、 0.3゜に設定した条件にても圧延を行
った。As a comparative material, an ordinary backup roll not provided with a concave crown was used, and the roll cross angle was
Rolling was also performed under the conditions set to 1.0 ° and 0.3 °.
【0066】図13に圧延材の板幅方向の板厚偏差を、
図14に圧延材の板幅方向位置における急峻度を示す。FIG. 13 shows the plate thickness deviation of the rolled material in the plate width direction,
FIG. 14 shows the steepness of the rolled material in the plate width direction.
【0067】図13、図14から、通常のバックアップ
ロールを用いてロールクロス角 0.3゜にて圧延を行った
条件(図中の△)では、急峻度はほぼ0で、平坦形状が
得られているが、板厚偏差は、板端部で大きなエッジド
ロップが生じている。それに対して、通常のバックアッ
プロールを用いてロールクロス角 1.0゜で圧延を行った
条件(図中の□)では、板厚偏差は板端部でもほぼ矩形
の断面を保ち、ややエッジアップしているが、急峻度は
−2%以上と大きな中伸び形状になっており、板端部に
過大な張力が発生していることがわかる。13 and 14, the steepness is almost 0 and a flat shape is obtained under the condition that rolling is performed at a roll cross angle of 0.3 ° using a normal backup roll (Δ in the figure). However, as for the plate thickness deviation, a large edge drop occurs at the plate end. On the other hand, under the conditions of rolling using a normal backup roll at a roll cross angle of 1.0 ° (□ in the figure), the plate thickness deviation keeps a nearly rectangular cross section even at the plate edge, and slightly increases the edge. However, the steepness is as large as −2% or more in the middle stretched shape, and it can be seen that excessive tension is generated at the plate edge.
【0068】これらの比較例に対して、本発明例(図中
の○)の凹クラウンを付与したバックアップロールを用
いた場合では、板厚偏差は矩形断面を保ち、従来のバッ
クアップロールを用いた場合と同様にロールクロスの効
果が現れている。一方、急峻度は−1%程度で、やや中
伸び形状となっているものの、従来例に比べ大幅に伸び
歪み差が緩和され、板端部に生じる引張力が減少するこ
とが分かる。In contrast to these comparative examples, when the backup roll provided with the concave crown of the present invention example (○ in the figure) was used, the plate thickness deviation kept a rectangular cross section, and the conventional backup roll was used. As in the case, the effect of roll crossing appears. On the other hand, the steepness is about -1%, and although the shape is slightly elongated, it can be seen that the difference in elongation strain is remarkably reduced as compared with the conventional example, and the tensile force generated at the plate end portion is reduced.
【0069】ワークロールに凹クラウンを付与した実施
例1と比較すると、バックアップロールに凹クラウンを
付与した本実施例では、エッジドロップ改善効果は大き
くなるが、中伸び形状は若干大きく通常のロールクロス
圧延に近い形状となっている。これはワークロールとバ
ックアップロールの接触変形によりバックアップロール
に付与した凹クラウンの効果が低減したためである。し
たがって、バックアップロールのみに凹クラウンを付与
する場合は、ワークロールに凹クラウンを付与する場合
よりも凹クラウン量Cw0を大きく設定すればよい。Compared with Example 1 in which the work roll was provided with a concave crown, in this example in which the backup roll was provided with a concave crown, the edge drop improving effect was large, but the intermediate stretched shape was slightly large and the normal roll cloth was used. The shape is similar to rolling. This is because the effect of the concave crown imparted to the backup roll is reduced by the contact deformation between the work roll and the backup roll. Therefore, when the concave crown is provided only to the backup roll, the concave crown amount Cw 0 may be set to be larger than when the concave crown is provided to the work roll.
【0070】(実施例5)次に、実操業において本発明
の効果を調査した。Example 5 Next, the effect of the present invention was investigated in actual operation.
【0071】実施例1と同様の圧延機群からなる5スタ
ンドの冷間タンデム圧延ラインにおいて、1〜3スタン
ドにてロールクロス圧延を行った時の最終スタンド出側
でのエッジドロップ量と、板破断発生率、および、ロー
ル事故発生率について調査した。In a 5-stand cold tandem rolling line consisting of rolling mill groups similar to those in Example 1, the edge drop amount at the exit side of the final stand when roll cross rolling was performed at 1 to 3 stands and the plate The rate of breakage and the rate of roll accidents were investigated.
【0072】なお、全スタンドの圧延機に設けたロール
寸法は実施例1と同様であり、1〜3スタンドの上下の
ワークロールには(2)式で表される凹クラウンを付与
し、凹クラウン形状は、L0 = 400mm、Cw0=30μmと
した。さらに、1〜3スタンドでロールクロス圧延とし
た。The roll dimensions provided in all the rolling mills of the stands are the same as in Example 1, and the upper and lower work rolls of the first to third stands are provided with concave crowns represented by the formula (2), The crown shape was L 0 = 400 mm and Cw 0 = 30 μm. Further, roll cross rolling was performed with 1 to 3 stands.
【0073】板厚が 6.0〜 2.0mm、板幅が 800〜1500mm
の金属板を用いて仕上厚が 2.5〜0.35mmとなる圧延を行
った。なお、ロールクロス角等の設定は、操業データの
実績値から最終スタンド出側でのエッジドロップ量E
75-15 が目標値である20μm以下となるように設定し
た。Thickness is 6.0 to 2.0 mm, width is 800 to 1500 mm
Rolling was performed using the metal plate of No. 3 to obtain a finished thickness of 2.5 to 0.35 mm. In addition, the roll cross angle etc. is set from the actual value of the operation data by the edge drop amount E at the exit side of the final stand.
It was set so that 75-15 was below the target value of 20 μm.
【0074】一方、通常のワークロールを用いて、各ス
タンド出側での圧延板の形状が平坦(急峻度が± 1.0%
以内)となるように1〜3スタンドのロールクロス角を
設定して圧延した場合を比較例1、エッジドロップを低
減(エッジドロップ量E75- 15が20μm以下)させるよ
うに圧延を行った場合を比較例2とし、同様の調査を行
った。なお、形状の検出はスタンド間に設置した形状計
によりオンラインにて計測し、その値を基に各スタンド
間のロールクロス角をフィードバック制御した。On the other hand, using an ordinary work roll, the shape of the rolled plate on the stand-out side is flat (the steepness is ± 1.0%).
Examples comparing the case where the rolling by setting the roll cross angle of 1-3 stands to be within) 1, if reducing the edge drop (edge drop amount E 75- 15 makes a rolling so as to 20μm or less) is Was used as Comparative Example 2 and the same investigation was conducted. The shape was detected online by a shape meter installed between the stands, and the roll cross angle between the stands was feedback-controlled based on the value.
【0075】図15にエッジドロップ量の実績値を、図
16に板破断発生率を、また、図17にロール事故発生
率の実績値を示す。なお、エッジドロップ量はE75- 15
の値である。FIG. 15 shows the actual value of the edge drop amount, FIG. 16 shows the plate breakage occurrence rate, and FIG. 17 shows the actual value of the roll accident occurrence rate. The edge drop amount is E 75-15
Is the value of.
【0076】通常ロールを用いて形状が平坦となるよう
な制御を行った比較例1では、最終製品で大きなエッジ
ドロップが生じており、しかもばらつきが大きい事が分
かる。In Comparative Example 1 in which the shape is flattened by using a normal roll, it can be seen that a large edge drop occurs in the final product and the variation is large.
【0077】また、通常のワークロールを用いてエッジ
ドロップを低減するようにロールクロス角制御を行った
比較例2の場合には、エッジドロップ量は目標値である
20μm以下に減少しているものの、板破断発生率、およ
び、ロール事故発生率共に、比較例1の5〜6倍に増加
している。Further, in the case of the comparative example 2 in which the roll cross angle control is performed so as to reduce the edge drop by using the normal work roll, the edge drop amount is the target value.
Although it is reduced to 20 μm or less, both the plate breakage occurrence rate and the roll accident occurrence rate are increased 5 to 6 times that of Comparative Example 1.
【0078】これに対して、本発明例ではエッジドロッ
プ量は比較例2とほぼ同等の実績となっており、かつ、
板破断発生率およびロール事故発生率は、比較例1の実
績と差のない良好な結果となっている。ここで、エッジ
ドロップ量のばらつきが目標値より大きくなっているの
は、凹クラウンの大きさと圧延板のサイズが適正でない
ものが一部含まれていたためである。On the other hand, in the present invention example, the edge drop amount is almost the same as that of the comparative example 2, and
The plate breakage occurrence rate and the roll accident occurrence rate are good results that are not different from the actual results of Comparative Example 1. Here, the reason why the variation of the edge drop amount is larger than the target value is that the size of the concave crown and the size of the rolled plate are not appropriate.
【0079】したがって、本発明によれば、従来の圧延
方法に比べ金属板のエッジドロップを大幅に低減可能で
あり、圧延後の形状に関しても、若干の中伸び形状には
なるものの操業上問題のない範囲まで低減することが可
能であり、板破断やロール表面のクラックやスポーリン
グ等によるロール事故を生ずるような過大な張力やロー
ル間接触荷重の発生を抑制することが可能である。Therefore, according to the present invention, the edge drop of the metal plate can be significantly reduced as compared with the conventional rolling method, and the shape after rolling is slightly medium stretched, but this is a problem in operation. It is possible to reduce to a non-existent range, and it is possible to suppress the generation of excessive tension or roll-to-roll contact load that causes a roll accident due to plate breakage, roll surface cracks, spalling, or the like.
【0080】[0080]
【発明の効果】本発明によれば、エッジドロップの小さ
い金属板を、さほど大きな形状不良を発生させることな
く製造することが出来る。さらに、金属板の圧延方向に
働く張力の大きさも幅方向で均一化されるので圧延板に
亀裂や破断を生じることが無く、また、過大なロール間
接触荷重の発生を抑制できるため、ロールの亀裂や欠け
落ちといった事故を防止する事が可能である。According to the present invention, a metal plate having a small edge drop can be manufactured without causing a large shape defect. Furthermore, since the magnitude of the tension acting in the rolling direction of the metal plate is also made uniform in the width direction, cracks and fractures do not occur in the rolled plate, and since it is possible to suppress the occurrence of excessive roll-to-roll contact load, It is possible to prevent accidents such as cracks and chips.
【図1】本発明の冷間圧延機に用いるワークロールおよ
びバックアップロールの形状の一例を示す正面図であ
る。FIG. 1 is a front view showing an example of the shapes of a work roll and a backup roll used in a cold rolling mill of the present invention.
【図2】通常の圧延時のワークロールと金属板の変形形
状を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing deformed shapes of a work roll and a metal plate during normal rolling.
【図3】通常の圧延時の金属板の形状と、圧延反力およ
びロール間接触荷重の分布を示す図であり、(a)は耳
波圧延の条件、(b)は中伸び圧延の条件を示す。FIG. 3 is a diagram showing a shape of a metal plate during normal rolling and distribution of rolling reaction force and contact load between rolls, (a) conditions for selvedge rolling, and (b) conditions for medium elongation rolling. Indicates.
【図4】通常のワークロールを用いてロールクロス圧延
を行った時の、圧延方向に対して垂直な面で切断した場
合の(a)無負荷時のロール間隙分布、(b)には無負
荷時と負荷時のワークロール表面の変形形状の拡大図と
負荷時の幅方向圧延反力分布を示す図である。FIG. 4 shows (a) roll gap distribution when no load is applied, and (b) shows when a roll cross rolling is performed using a normal work roll, when cut along a plane perpendicular to the rolling direction. FIG. 4 is an enlarged view of a deformed shape of the work roll surface under load and under load, and a view showing a width direction rolling reaction force distribution under load.
【図5】本発明のワークロールを用いてロールクロス圧
延を行った時の、圧延方向に対して垂直な面で切断した
場合の(a)無負荷時のロール間隙分布、(b)には無
負荷時と負荷時のワークロール表面の変形形状の拡大図
と負荷時の幅方向圧延反力分布を示す図である。FIG. 5 shows (a) roll gap distribution when no load is applied, and (b) when roll cross rolling is performed using the work roll of the present invention, when cut along a plane perpendicular to the rolling direction. FIG. 4 is an enlarged view of a deformed shape of the work roll surface under no load and under load, and a diagram showing a width direction rolling reaction force distribution under load.
【図6】本発明のワークロールクラウンの形状の例を示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the shape of the work roll crown of the present invention.
【図7】本発明のバックアップロールを用いてロールク
ロス圧延を行った時の、圧延方向に対して垂直な面で切
断した場合の(a)無負荷時のロール間隙分布、(b)
には無負荷時と負荷時のワークロール表面の変形形状の
拡大図と負荷時の幅方向圧延反力分布を示す図である。FIG. 7A is a roll gap distribution when no load is applied when roll cross rolling is performed using the backup roll of the present invention, and is cut in a plane perpendicular to the rolling direction;
FIG. 4 is an enlarged view of the deformed shape of the work roll surface under no load and under load, and a view showing the widthwise rolling reaction force distribution under load.
【図8】圧延材の板幅方向の板厚偏差を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a plate thickness deviation of a rolled material in a plate width direction.
【図9】圧延材の板幅方向位置における急峻度を示す図
である。FIG. 9 is a diagram showing steepness of a rolled material at a position in the plate width direction.
【図10】ロールクロス角と圧延材のエッジドロップ量
の関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a roll cross angle and an edge drop amount of a rolled material.
【図11】ロールクロス角と圧延材の急峻度の関係を示
す図である。FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a roll cross angle and a steepness of a rolled material.
【図12】金属板の母材の板幅および板厚を変化させた
時のエッジドロップ改善量の関係を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between edge drop improvement amounts when a plate width and a plate thickness of a base material of a metal plate are changed.
【図13】圧延材の板幅方向の板厚偏差を示す図であ
る。FIG. 13 is a diagram showing a plate thickness deviation of a rolled material in the plate width direction.
【図14】圧延材の板幅方向位置における急峻度を示す
図である。FIG. 14 is a diagram showing steepness of a rolled material at a position in the plate width direction.
【図15】実操業におけるエッジドロップ量の実績値を
示す図である。FIG. 15 is a diagram showing actual values of the edge drop amount in actual operation.
【図16】実操業における板破断発生率の実績値を示す
図である。FIG. 16 is a diagram showing an actual value of a plate breakage occurrence rate in an actual operation.
【図17】実操業におけるロール事故発生率の実績値を
示す図である。FIG. 17 is a diagram showing actual values of roll accident occurrence rates in actual operation.
1、1’:ワークロール 2、2’:バックアップロール 3:金属板 4:凹クラウン 1, 1 ': Work roll 2, 2': Backup roll 3: Metal plate 4: Concave crown
Claims (1)
るロール群を上下に有し、上ロール群と下ロール群を水
平面内でクロスして金属板を圧延する冷間圧延機におい
て、前記ワークロールおよび/またはバックアップロー
ルの、金属板接触幅以内の区間に凹クラウンを付与した
ことを特徴とする金属板の冷間圧延機。1. A cold rolling mill which has a roll group consisting of a work roll and a backup roll at the top and bottom, and rolls a metal plate by crossing an upper roll group and a lower roll group in a horizontal plane, Alternatively, a cold rolling mill for a metal plate, wherein a concave crown is provided in a section within a contact width of the metal plate of the backup roll.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6312059A JP3022222B2 (en) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Cold rolling mill for metal sheet |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP6312059A JP3022222B2 (en) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Cold rolling mill for metal sheet |
Publications (2)
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JPH08168801A true JPH08168801A (en) | 1996-07-02 |
JP3022222B2 JP3022222B2 (en) | 2000-03-15 |
Family
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Family Applications (1)
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JP6312059A Expired - Lifetime JP3022222B2 (en) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Cold rolling mill for metal sheet |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3022222B2 (en) |
-
1994
- 1994-12-15 JP JP6312059A patent/JP3022222B2/en not_active Expired - Lifetime
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